JP2010513942A - Solar control film - Google Patents

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Abstract

本発明は、金属を含む少なくとも１つの赤外線反射層と、ナノ粒子を含む少なくなくとも１つの赤外線吸収層とを備えた太陽光制御フィルムに関するものである。このフィルムでは、赤外線吸収層は、赤外線反射層よりも太陽から遠くに配置されている。赤外線エネルギーの最初の反射と、その後の赤外線エネルギーの吸収とを組み合わせることによって、反射と吸収との間の最適条件を得ることができる。  The present invention relates to a solar control film provided with at least one infrared reflecting layer containing a metal and at least one infrared absorbing layer containing nanoparticles. In this film, the infrared absorption layer is disposed farther from the sun than the infrared reflection layer. By combining the initial reflection of infrared energy and the subsequent absorption of infrared energy, an optimum condition between reflection and absorption can be obtained.

Description

本発明は、太陽光制御フィルムに関するものである。   The present invention relates to a solar control film.

建物および車両の透明グレージングのエネルギー伝達を改良するための柔軟な太陽光制御フィルムが、当技術分野において知られている。最も共通する機能は、太陽熱負荷を低減させ、これによって、快適さを改良し、建物または車両内の冷却負荷を低減させることである。   Flexible solar control films are known in the art to improve energy transfer in transparent glazing of buildings and vehicles. The most common function is to reduce solar heat loads, thereby improving comfort and reducing cooling loads in buildings or vehicles.

熱負荷を低減させるために、太陽光スペクトルの可視光部分または赤外線部分のいずれかにおいて、太陽光透過が遮られることになる。   In order to reduce the thermal load, sunlight transmission is blocked in either the visible or infrared portion of the sunlight spectrum.

多くの異なる形式の太陽光制御フィルムが、当技術分野において知られている。   Many different types of solar control films are known in the art.

当技術分野において知られている太陽光制御フィルムの一形式は、透明基板に堆積された銀またはアルミニウムのような反射金属の極めて薄い層を備えている。   One type of solar control film known in the art comprises a very thin layer of reflective metal such as silver or aluminum deposited on a transparent substrate.

金属および金属層の厚みに依存して、太陽光制御フィルムは、ある可視光透過率（ＶＬＴ）およびある可視光反射率（ＶＬＲ）を有することになる。   Depending on the metal and metal layer thickness, the solar control film will have a certain visible light transmittance (VLT) and a certain visible light reflectance (VLR).

許容レベルの可視光反射率を得るためには、反射金属層は、十分に厚くなければならない。しかし、金属層の厚みを増加させれば、可視光透過率は、許容されないレベルにまで減少することになる。   In order to obtain an acceptable level of visible light reflectivity, the reflective metal layer must be sufficiently thick. However, increasing the thickness of the metal layer will reduce the visible light transmission to an unacceptable level.

金属化フィルムのＶＬＴを増す１つの試みとして、高屈折率を有する材料、例えば、二酸化チタンまたは酸化インジウムチタンの層内に金属フィルムを挟み込んでＶＬＲを減少させる方法が挙げられる。   One attempt to increase the VLT of a metallized film is to reduce the VLR by sandwiching the metal film within a layer of a material having a high refractive index, such as titanium dioxide or indium titanium oxide.

しかし、この形式の太陽光制御フィルムは、緩速で高価なプロセスを必要とすることになる。   However, this type of solar control film requires a slow and expensive process.

代替形式の太陽光制御フィルムは、第１のポリマー種および第２のポリマー種の交互層を有する赤外線反射多層フィルムを備えている。   An alternative form of solar control film comprises an infrared reflective multilayer film having alternating layers of a first polymer species and a second polymer species.

しかし、この形式の選択的赤外線反射フィルムの反射帯域は、わずかに赤色の光の反射が観察されるほど、可視光に近くなっている。   However, the reflection band of this type of selective infrared reflective film is so close to visible light that a slight red light reflection is observed.

特許文献１は、第１のポリマー種および第２のポリマー種の交互層を有する赤外線反射多層、および硬化ポリマー粘結剤内に分散された赤外線吸収ナノ粒子を有する多層フィルムを記載している。   U.S. Patent No. 6,057,049 describes an infrared reflective multilayer having alternating layers of a first polymer species and a second polymer species, and a multilayer film having infrared absorbing nanoparticles dispersed in a cured polymer binder.

他の太陽光制御フィルムでは、近赤外線吸収線染料が用いられている。この目的を達成するために、種々の無機金属化合物のナノ粒子を用いて、赤外線の特定波長帯域を反射または吸収する被膜を形成することができる。   In other solar control films, near-infrared absorption line dyes are used. In order to achieve this object, various inorganic metal compound nanoparticles can be used to form a coating that reflects or absorbs a specific wavelength band of infrared rays.

しかし、太陽熱吸収が高いので、極めて高いグレージング温度に達することになる。グレージング温度が高くなると、特に建築用途では、ガラスが破損することがある。   However, since solar heat absorption is high, extremely high glazing temperatures are reached. Higher glazing temperatures can break the glass, especially in architectural applications.

米国特許出願公開第２００６／１５４０４９号明細書US Patent Application Publication No. 2006/154049

本発明の目的は、先行技術の欠点を解消する太陽光制御フィルムを提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a solar control film that overcomes the disadvantages of the prior art.

本発明の他の目的は、近赤外線エネルギーの反射と吸収との間に最適なバランスを有する太陽光制御フィルムを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a solar control film having an optimal balance between reflection and absorption of near infrared energy.

本発明の第１の態様により太陽光制御フィルムが提供されている。   A solar control film is provided according to the first aspect of the present invention.

この太陽光制御フィルムは、太陽に対して配置され、
−少なくとも一種の金属を含む少なくとも１つの赤外線吸収層と、
−ナノ粒子を含む少なくとも１つの赤外線吸収層と、
を備えている。 This solar control film is placed against the sun,
-At least one infrared absorbing layer comprising at least one metal;
-At least one infrared absorbing layer comprising nanoparticles;
It has.

このフィルムでは、赤外線吸収層は、赤外線反射層よりも太陽から遠くに配置されている。   In this film, the infrared absorption layer is disposed farther from the sun than the infrared reflection layer.

太陽のエネルギーが最初に赤外線反射層に当たるので、エネルギーの一部が反射されることになる。透過したエネルギーの一部は、赤外線吸収層によって、少なくとも部分的に吸収されることになる。   Since the solar energy strikes the infrared reflective layer first, a part of the energy is reflected. Part of the transmitted energy is at least partially absorbed by the infrared absorbing layer.

赤外線エネルギーの最初の反射と赤外線エネルギーの次の吸収とを組合せることによって、かつナノ粒子の種類を選択することによって、反射と吸収との間の最適条件が見出されることになる。   By combining the initial reflection of infrared energy and the subsequent absorption of infrared energy, and by selecting the nanoparticle type, an optimal condition between reflection and absorption will be found.

ナノ粒子は、近赤外線域における赤外線吸収層の内部透過率が３０％よりも低くなるように、かつ可視光域における赤外線吸収層の内部透過率が８０％よりも高くなるように、選択されている   The nanoparticles are selected such that the internal transmittance of the infrared absorbing layer in the near infrared region is lower than 30% and the internal transmittance of the infrared absorbing layer in the visible light region is higher than 80%. Have

本発明の目的を達成する上で、「近赤外線域」は、７８０ｎｍから２５００ｎｍの波長範囲として定義され、「可視光域」は、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲として定義されている。   In achieving the object of the present invention, the “near infrared region” is defined as a wavelength range of 780 nm to 2500 nm, and the “visible light region” is defined as a wavelength range of 380 nm to 780 nm.

赤外線反射層
原理的に、当技術分野において知られているどのような形式の赤外線層が考えられてもよい。 Infrared reflective layer In principle, any type of infrared layer known in the art may be considered.

第１の形式の赤外線反射層は、少なくとも１つの反射金属層から構成されている。好ましい金属層は、アルミニウム、銀、金、銅、クロム、およびそれらの合金を含んでいる。   The first type of infrared reflective layer is composed of at least one reflective metal layer. Preferred metal layers include aluminum, silver, gold, copper, chromium, and alloys thereof.

好ましい銀合金は、例えば、金、プラチナ、パラジウム、銅、アルミニウム、インジウム、または亜鉛、および／またはそれらの混合物と銀との合金である。   Preferred silver alloys are, for example, alloys of silver with gold, platinum, palladium, copper, aluminum, indium, or zinc, and / or mixtures thereof.

好ましい赤外線反射層は、１ｗｔ％から５０ｗｔ％の範囲内、例えば、１０ｗｔ％から２０ｗｔ％の範囲内の金を含む銀合金を含んでいる。   A preferred infrared reflective layer comprises a silver alloy comprising gold in the range of 1 wt% to 50 wt%, for example in the range of 10 wt% to 20 wt%.

代替的な赤外線反射層は、銀層または銀合金層であって、その層の片面または両面に金層のような金属層を有する、銀層または銀合金層から構成されている。   The alternative infrared reflective layer is a silver layer or a silver alloy layer, and is composed of a silver layer or a silver alloy layer having a metal layer such as a gold layer on one side or both sides of the layer.

赤外線反射層の厚みは、好ましくは、５ｎｍから２５ｎｍの範囲内、好ましくは、５ｎｍから１５ｎｍの範囲内、例えば、７ｎｍ、８ｎｍ、または９ｎｍである。   The thickness of the infrared reflective layer is preferably in the range of 5 nm to 25 nm, preferably in the range of 5 nm to 15 nm, for example, 7 nm, 8 nm, or 9 nm.

赤外線反射層は、好ましくは、真空堆積技術、例えば、スパッタリングまたは蒸着によって、堆積されている。   The infrared reflective layer is preferably deposited by a vacuum deposition technique such as sputtering or evaporation.

好ましい実施形態では、金属層は、酸化金属のような高屈折率を有する層間に挟み込まれている。酸化金属層は、どのような透明材料から構成されていてもよい。しかし、高屈折率および殆どゼロの消衰係数を有する酸化金属が好ましい。   In a preferred embodiment, the metal layer is sandwiched between layers having a high refractive index, such as metal oxide. The metal oxide layer may be made of any transparent material. However, metal oxides having a high refractive index and an almost zero extinction coefficient are preferred.

赤外線反射層は、例えば、１つ、２つ、または３つの金属層を備え、各金属層が、高屈折率を有する酸化金属層のような層間に挟み込まれているとよい。   The infrared reflecting layer may include, for example, one, two, or three metal layers, and each metal layer may be sandwiched between layers such as a metal oxide layer having a high refractive index.

層構造を有する酸化金属層は、当技術分野において知られているどのような技術によって堆積されてもよい。好ましい技術の例として、スパッタ蒸着のような物理蒸着技術または化学蒸着技術が挙げられる。   The metal oxide layer having a layer structure may be deposited by any technique known in the art. Examples of preferred techniques include physical vapor deposition techniques such as sputter deposition or chemical vapor deposition techniques.

好ましい酸化金属層は、ＴｉＯ２、さらに具体的には、ルチル相を主に含み、極めて高密度のＴｉＯ２を含んでいる。この種のＴｉＯ２は、５１０ｎｍで２．４１の屈折率を有している。 A preferred metal oxide layer includes TiO 2 , more specifically, a rutile phase mainly, and a very high density TiO 2 . This type of TiO 2 has a refractive index of 2.41 at 510 nm.

ＴｉＯ２層は、Ｔｉターゲット、ＴｉＯ２ターゲット、または半化学量論的ＴｉＯｘターゲット（ｘは、１．７５から２の間の数）の反応性スパッタ堆積プロセスによって堆積させることができる。 The TiO 2 layer can be deposited by a reactive sputter deposition process of a Ti target, a TiO 2 target, or a substoichiometric TiO x target (where x is a number between 1.75 and 2).

主にルチル相から構成されたＴｉＯ２は、好ましくは、ＴｉＯｘターゲット（好ましくは、回転ＴｉＯｘターゲット）（ｘは、１．５から２の間、例えば、１．５から１．７の間の数）を用いるＤＣマグネトロン・スパッタリングによって堆積されることになる。 TiO 2 composed mainly of rutile phase is preferably a TiO x target (preferably a rotating TiO x target) (where x is between 1.5 and 2, for example between 1.5 and 1.7. To be deposited by DC magnetron sputtering.

これらの回転ターゲットは、還元雰囲気（例えば、Ａｒ／Ｈ２）において、ルチル粉末をステンレス鋼裏当てチューブ上にプラズマ溶射することによって、作製されている。これらのターゲットは、ＤＣマグネトロン・スパッタリングプロセスにおいて陰極として用いられるのに十分な導電性を有すると共に、極めて高い電力レベルに耐えることができるものである。その結果、低い投資コストで（堆積源および電力供給のいずれにおいても、著しく低コストで）、極めて高いスパッタ堆積速度を達成することができる。 These rotating targets are made by plasma spraying rutile powder onto a stainless steel backing tube in a reducing atmosphere (eg, Ar / H 2 ). These targets are sufficiently conductive to be used as cathodes in a DC magnetron sputtering process and can withstand very high power levels. As a result, very high sputter deposition rates can be achieved at low investment costs (remarkably low in both deposition source and power supply).

高屈折率を有する他の酸化金属は、例えば、（５５０ｎｍで２．４５の屈折率を有する）ＢｉＯ２または（５５０ｎｍで２．５５の屈折率を有する）ＰｂＯである。 Other metal oxides having a high refractive index are, for example, BiO 2 (having a refractive index of 2.45 at 550 nm) or PbO (having a refractive index of 2.55 at 550 nm).

反射層をなす種々の酸化金属層は、同一材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよい。   Various metal oxide layers forming the reflective layer may be made of the same material or different materials.

赤外線吸収層
本発明によれば、赤外線吸収層はナノ粒子を含んでいる。「ナノ粒子」という用語は、赤外線吸収無機ナノ粒子を指すものとする。 Infrared absorbing layer According to the invention, the infrared absorbing layer contains nanoparticles. The term “nanoparticle” is intended to refer to an infrared absorbing inorganic nanoparticle.

赤外線吸収共鳴波長（すなわち、ナノ粒子が主に吸収する波長）および吸収波長範囲の幅（すなわち、ナノ粒子が吸収を引き起こす波長範囲）に依存して、ナノ粒子を異なる群に分割することができる。   Depending on the infrared absorption resonance wavelength (ie, the wavelength that the nanoparticle primarily absorbs) and the width of the absorption wavelength range (ie, the wavelength range that the nanoparticle causes absorption), the nanoparticles can be divided into different groups. .

−第１の群のナノ粒子は、１０００ｎｍを超える波長範囲内において、広帯域にわたって赤外線エネルギーを吸収するものである。   The first group of nanoparticles absorb infrared energy over a broad band in the wavelength range above 1000 nm.

この例として、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム亜鉛、酸化タングステン、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のナノ粒子、酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）、酸化アンチモンインジウム、またはそれらの組合せが挙げられる。   Examples include indium oxide, tin oxide, antimony oxide, zinc oxide, aluminum zinc oxide, tungsten oxide, indium tin oxide (ITO) nanoparticles, antimony tin oxide (ATO), antimony indium oxide, or combinations thereof. It is done.

−第２の群のナノ粒子は、近赤外線を吸収するものである。具体的に、第２の群のナノ粒子は、７８０〜１０００ｎｍの波長範囲内における赤外線を吸収する。   -The second group of nanoparticles absorb near infrared radiation. Specifically, the second group of nanoparticles absorbs infrared radiation in the wavelength range of 780 to 1000 nm.

第２の群のナノ粒子の例として、６フッ化物ナノ粒子、酸化タングステンナノ粒子、または複合酸化タングステンナノ粒子が挙げられる。   Examples of the second group of nanoparticles include hexafluoride nanoparticles, tungsten oxide nanoparticles, or composite tungsten oxide nanoparticles.

酸化タングステンは、ＷｙＯｚの式によって、表わされる。ただし、Ｗは、タングステンであり、Ｏは、酸素であり、ｚ／ｙは、２＜ｚ／ｙ＜３である。 Tungsten oxide is represented by the formula W y O z . However, W is tungsten, O is oxygen, and z / y is 2 <z / y <3.

複合酸化タングステンは、ＭｘＷｙＯｚの式によって表わされる。ただし、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、Ｍｇ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂ，Ｆ，Ｐ，Ｓ，Ｓｅ，Ｂｒ，Ｔｅ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｒｅであり、Ｗは、タングステンであり、Ｏは、酸素であり、ｘ／ｙおよびｚ／ｙは、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、および２≦ｚ／ｙ≦３である。 Composite tungsten oxide is represented by the formula M x W y O z . Where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth metal, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, W is tungsten, O is oxygen, and x / y and z / y are 0.001 ≦ x / y ≦ 1 and 2 ≦ z / y ≦ 3.

６フッ化物粒子の例として、Ｌａ，Ｈｏ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｃｅ，Ｙ，Ｓｍの粒子が考えられてもよい。最も好ましい６フッ化物粒子として、ＬａＢ６が挙げられる As an example of hexafluoride particles, particles of La, Ho, Dy, Tb, Gd, Nd, Pr, Ce, Y, and Sm may be considered. The most preferred hexafluoride particles include LaB 6

また、他の粒子、例えば、酸化物粒子と併用される６フッ化物粒子が考えられてもよい。   Other particles, for example, hexafluoride particles used in combination with oxide particles may be considered.

本発明では、第２の群のナノ粒子が好ましい。   In the present invention, the second group of nanoparticles is preferred.

第２の群のナノ粒子を用いることによって、可視光の高透過率を維持しながら、近赤外線の著しい吸収をもたらす太陽光制御フィルムが得られることになる。   By using the second group of nanoparticles, a solar control film that provides significant absorption of near infrared radiation while maintaining high visible light transmission will be obtained.

もし０．０１ｇ／ｍ２から５ｇ／ｍ２の範囲内の濃度の第２の群のナノ粒子を含む、０．８μｍから５５μｍの範囲内の厚みを有する赤外線吸収層を考えると、可視光域（３８０〜７８０ｎｍ）における透過率（ＶＬＴ）は、７０％よりも高く、さらに好ましくは、７２％よりも高く、さらに７５％よりも高くなる。 Considering an infrared absorbing layer having a thickness in the range of 0.8 μm to 55 μm containing a second group of nanoparticles at a concentration in the range of 0.01 g / m 2 to 5 g / m 2 , the visible light region The transmittance (VLT) at (380 to 780 nm) is higher than 70%, more preferably higher than 72% and further higher than 75%.

このような赤外線吸収層の８００〜１０００ｎｍの波長範囲における透過率は、この範囲の全ての波長に対して５０％未満である。   The transmittance in the wavelength range of 800 to 1000 nm of such an infrared absorption layer is less than 50% for all wavelengths in this range.

可視光域における前述の透過率および８００〜１０００ｎｍの波長範囲における前述の透過率は、赤外線吸収層自体の透過率、すなわち、赤外線反射層のようなどのような他の層または基板も設けていない場合の赤外線吸収層の透過率である。   The aforementioned transmittance in the visible light region and the aforementioned transmittance in the wavelength range of 800 to 1000 nm are not provided with any other layer or substrate such as the transmittance of the infrared absorbing layer itself, that is, the infrared reflecting layer. It is the transmittance | permeability of the infrared rays absorption layer in the case.

第１の群のナノ粒子を含む同様の赤外線吸収層は、可視範囲（３８０〜７８０ｎｍ）における低透過率、および８００〜１０００ｎｍの波長範囲内における５０％よりも高い透過率を有している。   Similar infrared absorbing layers comprising a first group of nanoparticles have a low transmission in the visible range (380-780 nm) and a transmission higher than 50% in the wavelength range of 800-1000 nm.

ナノ粒子は、好ましくは、１ｎｍから５００ｎｍの範囲内の直径を有している。さらに好ましくは、粒子の直径は、１０ｎｍから１００ｎｍの間の範囲内にある。   The nanoparticles preferably have a diameter in the range of 1 nm to 500 nm. More preferably, the diameter of the particles is in the range between 10 nm and 100 nm.

ナノ粒子は、どのよう形状を有していてもよい。   The nanoparticles may have any shape.

ナノ粒子の濃度は、好ましくは、０．０１ｇ／ｍ２から５ｇ／ｍ２の範囲内にある。さらに好ましくは、ナノ粒子の濃度は、０．８ｇ／ｍ２から３ｇ／ｍ２の範囲にある。 The concentration of nanoparticles is preferably in the range of 0.01 g / m 2 to 5 g / m 2 . More preferably, the concentration of nanoparticles is in the range of 0.8 g / m 2 to 3 g / m 2 .

ナノ粒子は、例えば、ポリマー粘結剤内に分散されてもよいし、ポリマーフィルムのような基板内に含まれていてもよい。   The nanoparticles may be dispersed, for example, in a polymer binder or contained in a substrate such as a polymer film.

赤外線反射層および赤外線吸収層は、好ましくは、柔軟基板または剛性基板のいずれかに堆積されている。太陽光制御フィルムに従来から用いられているどのような透明材料が考えられてもよい。好ましい基板は、ガラスフィルムまたはポリマーフィルムから構成されている。適切なポリマーの例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、およびポリエーテルイミドが挙げられる。   The infrared reflecting layer and infrared absorbing layer are preferably deposited on either a flexible substrate or a rigid substrate. Any transparent material conventionally used for solar control films may be considered. A preferred substrate is composed of a glass film or a polymer film. Examples of suitable polymers include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyurethane (PU), polycarbonate (PC), polyimide, and polyetherimide.

以下、添付の図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る太陽光制御フィルムの概略図である。It is the schematic of the sunlight control film which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光制御フィルムの実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of the sunlight control film which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光制御フィルムの代替的実施形態を示す図であるFIG. 6 shows an alternative embodiment of a solar control film according to the present invention. 本発明に係る太陽光制御フィルムの他の実施形態を示す図であるIt is a figure which shows other embodiment of the sunlight control film which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光制御フィルムのさらに他の実施形態を示す図であるIt is a figure which shows other embodiment of the sunlight control film which concerns on this invention.

図１は、本発明に係る太陽光制御フィルム１０の概略図を示している。   FIG. 1 shows a schematic view of a solar control film 10 according to the present invention.

太陽光制御フィルム１０は、赤外線反射層１２および赤外線吸収層１４を備えている。赤外線吸収層１２は、赤外線反射層１２よりも太陽１６から遠くに配置されている。赤外線反射層１２および赤外線吸収層は、接着剤１５によって、互いに積層されている。   The solar control film 10 includes an infrared reflection layer 12 and an infrared absorption layer 14. The infrared absorption layer 12 is disposed farther from the sun 16 than the infrared reflection layer 12. The infrared reflection layer 12 and the infrared absorption layer are laminated with an adhesive 15.

太陽光制御フィルム１０は、接着剤１７によって、ガラス基板１８に接着されている。   The solar control film 10 is bonded to the glass substrate 18 with an adhesive 17.

可能であれば、太陽光制御フィルムは、ハードコート層または耐擦過層のような付加層１９を備えている。   If possible, the solar control film is provided with an additional layer 19 such as a hard coat layer or a scratch-resistant layer.

図２は、本発明に係る太陽光制御フィルムの詳細な実施形態２０を示している。   FIG. 2 shows a detailed embodiment 20 of the solar control film according to the present invention.

この太陽光制御フィルム２０は、赤外線反射層２１および赤外線吸収層２３を備えている。   The solar control film 20 includes an infrared reflection layer 21 and an infrared absorption layer 23.

赤外線反射層２１は、第１のＰＥＴ基板２２に堆積された銀層または安定化銀層から構成されている。   The infrared reflecting layer 21 is composed of a silver layer or a stabilized silver layer deposited on the first PET substrate 22.

赤外線吸収層２３は、第２のＰＥＴ基板２４に貼り付けられている。赤外線吸収層２３は、硬化ポリマー粘結剤内に分散されたナノ粒子から構成されている。   The infrared absorption layer 23 is attached to the second PET substrate 24. The infrared absorption layer 23 is composed of nanoparticles dispersed in a cured polymer binder.

赤外線反射層２１が設けられた第１のＰＥＴ基板２２および赤外線吸収層２３が設けられた第２のＰＥＴ基板２４は、第１の接着剤２５によって互いに積層され、太陽光制御フィルム２０を形成することになる。これによって、赤外線吸収層２３は、赤外線反射層２１の方に寄せられて位置している。   The first PET substrate 22 provided with the infrared reflecting layer 21 and the second PET substrate 24 provided with the infrared absorbing layer 23 are laminated with each other by the first adhesive 25 to form the solar control film 20. It will be. Accordingly, the infrared absorption layer 23 is positioned closer to the infrared reflection layer 21.

可能であれば、太陽光制御フィルムは、耐擦過層またはハードコート層のような付加層２６を備えている。太陽光制御フィルム２０は、第２の接着剤２７によって、ガラス基板２８に貼り付けられている。   If possible, the solar control film is provided with an additional layer 26, such as a scratch-resistant layer or a hard coat layer. The solar control film 20 is attached to the glass substrate 28 with the second adhesive 27.

図３は、本発明に係る太陽光制御フィルムの代替的実施形態３０を示している。   FIG. 3 shows an alternative embodiment 30 of a solar control film according to the present invention.

この太陽光制御フィルム３０は、赤外線反射層３１および赤外線吸収層３３を備えている。   The solar control film 30 includes an infrared reflection layer 31 and an infrared absorption layer 33.

赤外線反射層は、第１のＰＥＴ基板３２に堆積された銀層または安定化銀層から構成されている。   The infrared reflecting layer is composed of a silver layer or a stabilized silver layer deposited on the first PET substrate 32.

赤外線吸収層３３は、第２のＰＥＴ基板３４に貼り付けられている。   The infrared absorption layer 33 is attached to the second PET substrate 34.

赤外線吸収層３３は、硬化ポリマー粘結剤内に分散されたナノ粒子から構成されている。   The infrared absorption layer 33 is composed of nanoparticles dispersed in a cured polymer binder.

赤外線反射層３１が設けられた第１のＰＥＴ基板および赤外線吸収層３３が設けられた第２のＰＥＴ基板３４は、第１の接着剤３５によって互いに積層され、太陽光制御フィルム３０を形成することになる。これによって、第２のＰＥＴ基板が、赤外線反射層３１の方に寄せられて位置している。   The first PET substrate provided with the infrared reflecting layer 31 and the second PET substrate 34 provided with the infrared absorbing layer 33 are laminated with each other by the first adhesive 35 to form the solar control film 30. become. As a result, the second PET substrate is positioned closer to the infrared reflective layer 31.

可能であれば、太陽光制御フィルムは、耐擦過層またはハードコート層のような付加層３６を備えている。太陽光制御フィルム３０は、第２の接着剤３７によってガラス基板３８に貼り付けられている。   If possible, the solar control film is provided with an additional layer 36, such as a scratch-resistant layer or a hard coat layer. The solar control film 30 is attached to the glass substrate 38 with the second adhesive 37.

図４は、太陽光制御フィルムのさらに他の実施形態４０を示している。   FIG. 4 shows still another embodiment 40 of the solar control film.

この太陽光制御フィルム４０は、赤外線反射層４１および赤外線吸収層４３を備えている。   The solar control film 40 includes an infrared reflection layer 41 and an infrared absorption layer 43.

赤外線反射層４１は、第１のＰＥＴ基板４２に堆積された銀層または安定化銀層３１から構成されている。   The infrared reflecting layer 41 is composed of a silver layer or a stabilized silver layer 31 deposited on the first PET substrate 42.

赤外線吸収層４３は、ＰＥＴ基板内に分散されたナノ粒子から構成されている。   The infrared absorption layer 43 is composed of nanoparticles dispersed in a PET substrate.

赤外線反射層４１が設けられた第１のＰＥＴ基板４２および赤外線吸収層（ナノ粒子を含むＰＥＴ基板）は、第１の接着剤４５によって互いに積層され、太陽光制御フィルム４０を形成することになる。   The first PET substrate 42 provided with the infrared reflection layer 41 and the infrared absorption layer (PET substrate containing nanoparticles) are laminated together by the first adhesive 45 to form the solar control film 40. .

可能であれば、太陽光制御フィルムは、耐擦過層またはハードコート層のような付加層４６を備えている。太陽光制御フィルム２０は、第２の接着剤４７によってガラス基板４８に貼り付けられている。   If possible, the solar control film is provided with an additional layer 46, such as a scratch-resistant layer or a hard coat layer. The solar control film 20 is attached to the glass substrate 48 by the second adhesive 47.

図５は、太陽光制御フィルムのさらに他の実施形態５０を示している。   FIG. 5 shows yet another embodiment 50 of the solar control film.

この太陽光制御フィルム５０は、赤外線反射層５２および赤外線吸収層５３を備えている。   The sunlight control film 50 includes an infrared reflection layer 52 and an infrared absorption layer 53.

赤外線反射層５２は、第１のポリマー種および第２のポリマー種の交互層からなる多層から構成されている。   The infrared reflecting layer 52 is composed of a multilayer composed of alternating layers of the first polymer species and the second polymer species.

第１のポリマー種および第２のポリマー種は、一部の光が互いに隣接する層間の境界で反射されるように、異なる屈折率を有している。   The first polymer species and the second polymer species have different refractive indices so that some light is reflected at the boundary between adjacent layers.

赤外線吸収層５３は、硬化ポリマー粘結剤内に分散されたナノ粒子から構成されている。赤外線吸収層は、ＰＥＴ基板５４に貼り付けられている。   The infrared absorbing layer 53 is composed of nanoparticles dispersed in a cured polymer binder. The infrared absorption layer is attached to the PET substrate 54.

赤外線反射層５２、および赤外線吸収層５３が設けられたＰＥＴ基板５４は、第１の接着剤５５によって互いに積層され、太陽光制御フィルム５０を形成することになる。   The PET substrate 54 provided with the infrared reflecting layer 52 and the infrared absorbing layer 53 is laminated with each other by the first adhesive 55 to form the solar control film 50.

可能であれば、太陽光制御フィルムは、耐擦過層またはハードコート層のような付加層５６を備えている。太陽光制御フィルム５０は、第２の接着剤５７によってガラス基板５８に貼り付けられている。   If possible, the solar control film is provided with an additional layer 56, such as a scratch-resistant layer or a hard coat layer. The solar control film 50 is attached to the glass substrate 58 with a second adhesive 57.

本発明に係る多くの太陽光制御フィルムの太陽光性能は、可視光透過率（ＶＬＴ）、総太陽エネルギー遮断率（ＴＳＥＲ）、および太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）を決定することによって、評価されることになる。   The solar performance of many solar control films according to the present invention is evaluated by determining the visible light transmittance (VLT), the total solar energy interception rate (TSER), and the solar thermal gain factor (SHGC). become.

可視光透過率（ＶＬＴ）は、窓を透過する可視光スペクトル（３８０〜７８０ｎｍ）の百分率を指している。   Visible light transmittance (VLT) refers to the percentage of the visible light spectrum (380-780 nm) that is transmitted through the window.

総太陽エネルギー遮断率（ＴＳＥＲ）は、窓を透過するのが阻止または遮断された入射太陽エネルギー（３５０〜２５００ｎｍ）の全量を表している。   Total solar energy cutoff rate (TSER) represents the total amount of incident solar energy (350-2500 nm) blocked or blocked from passing through the window.

太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）は、窓を通過することが許容され、直接伝達かつ吸収され、次いで、対流および輻射によって内方に放出された入射太陽エネルギー（３５０〜２５００ｎｍ）の比率である。ＳＨＧＣは、０から１の間の数で表わされる。窓の太陽熱利得係数が小さいほど、窓を透過する太陽熱が小さいことになる。   The solar thermal gain factor (SHGC) is the ratio of incident solar energy (350-2500 nm) allowed to pass through the window, directly transmitted and absorbed, and then released inward by convection and radiation. SHGC is represented by a number between 0 and 1. The smaller the solar heat gain coefficient of the window, the smaller the solar heat that passes through the window.

ＳＨＧＣとＴＳＥＲとの間の関係は以下の通りである。   The relationship between SHGC and TSER is as follows.

ＴＳＥＲ＝（１−ＳＨＧＣ）＊１００ ％   TSER = (1-SHGC) * 100%

以下、評価を行った種々の太陽光制御フィルムについて説明する。   Hereinafter, various solar control films that have been evaluated will be described.

フィルム１は、ＰＥＴ基板に堆積された赤外線反射銀層を備えている。   The film 1 includes an infrared reflective silver layer deposited on a PET substrate.

フィルム２は、赤外線反射層としての銀層およびLaB６粒子を含む赤外線吸収層を備える本発明に係る太陽光制御フィルムから構成されている。 Film 2 is composed of a solar control film according to the present invention comprising an infrared absorbing layer containing silver layer and LaB 6 particles as the infrared reflective layer.

ナノ粒子の濃度は、０．０２ｇ／ｍ２である。 The concentration of nanoparticles is 0.02 g / m 2 .

ナノ粒子は、２０から２００ｎｍの範囲内の直径を有し、その平均直径は、８０ｎｍ未満である。   The nanoparticles have a diameter in the range of 20 to 200 nm and the average diameter is less than 80 nm.

ナノ粒子は、ＵＶ硬化可能なアクリル粘結剤に分散されている。ナノ粒子を含むアクリル層の厚みは、２μｍである。   The nanoparticles are dispersed in a UV curable acrylic binder. The thickness of the acrylic layer containing nanoparticles is 2 μm.

フィルム３は、赤外線反射層としての銀層および酸化セリウムタングステンのナノ粒子を含む赤外線吸収層を備える本発明に係る太陽光制御フィルムから構成されている。   The film 3 is comprised from the solar control film which concerns on this invention provided with the infrared rays absorption layer containing the silver layer and nanoparticle of a cerium tungsten oxide as an infrared reflective layer.

ナノ粒子の濃度は、０．３ｇ／ｍ２である。ナノ粒子は、１０から１００ｎｍの範囲内、例えば、６０ｎｍの直径を有している。 The concentration of nanoparticles is 0.3 g / m 2 . The nanoparticles have a diameter in the range of 10 to 100 nm, for example 60 nm.

ナノ粒子は、ＵＶ硬化可能なアクリル粘結剤内に分散している。ナノ粒子を含むアクリル層の厚みは、２μｍである。   The nanoparticles are dispersed in a UV curable acrylic binder. The thickness of the acrylic layer containing nanoparticles is 2 μm.

フィルム４は、赤外線反射層としての銀層および酸化セリウムタングステンのナノ粒子を含む赤外線吸収層を備える本発明に係る太陽光制御フィルムから構成されている。   The film 4 is comprised from the solar control film which concerns on this invention provided with the infrared rays absorption layer containing the silver layer and nanoparticle of a cerium tungsten oxide as an infrared reflective layer.

ナノ粒子の濃度は、１．２ｇ／ｍ２である。ナノ粒子は、１０から１００ｎｍの範囲内、例えば、６０ｎｍの直径を有している。 The concentration of nanoparticles is 1.2 g / m 2 . The nanoparticles have a diameter in the range of 10 to 100 nm, for example 60 nm.

ナノ粒子は、ＵＶ硬化可能なアクリル粘結剤内に分散されている。ナノ粒子を含むアクリル層の厚みは、５μｍである。   The nanoparticles are dispersed in a UV curable acrylic binder. The thickness of the acrylic layer containing nanoparticles is 5 μm.

結果は、表１にまとめられている。   The results are summarized in Table 1.

Figure 2010513942
Figure 2010513942

赤外線反射層を備えるフィルム１は、高いＶＬＴを有しているが、ＴＳＥＲが低くなっている。   Film 1 with an infrared reflective layer has a high VLT but a low TSER.

赤外線吸収層を赤外線反射層に加えることによって、ＶＬＴは、ほんのわずか低下しているが、ＴＳＥＲは、著しく増大している。   By adding an infrared absorbing layer to the infrared reflecting layer, the VLT is only slightly reduced, but the TSER is significantly increased.

Claims (10)

太陽に対して配置された太陽光制御フィルムにおいて、
少なくとも一種の金属を含む少なくとも１つの赤外線反射層と、
ナノ粒子を含み、前記赤外線反射層よりも太陽から遠くに配置された少なくとも１つの赤外線吸収層と、を備え、
前記ナノ粒子は、前記赤外線吸収層の近赤外線域（７８０ｎｍから２５００ｎｍの波長範囲）における内部透過率が３０％よりも低くなりかつ前記赤外線吸収層の可視光域（３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲）における内部透過率が８０％よりも高くなるように、選択されていることを特徴とする太陽光制御フィルム。 In the solar control film placed against the sun,
At least one infrared reflective layer comprising at least one metal;
Comprising at least one infrared absorbing layer comprising nanoparticles and disposed farther from the sun than the infrared reflective layer;
The nanoparticles have an internal transmittance lower than 30% in the near infrared region (wavelength range from 780 nm to 2500 nm) of the infrared absorption layer and in the visible light region (wavelength range from 380 nm to 780 nm) of the infrared absorption layer. A solar control film, which is selected so that the internal transmittance is higher than 80%. 前記赤外線吸収層の近赤外線域（７８０ｎｍから２５００ｎｍの波長範囲）における内部透過率が２０％よりも低くかつ前記赤外線吸収層の可視光域における内部透過率が９０％よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の太陽光制御フィルム。   The internal transmittance in the near infrared region (wavelength range from 780 nm to 2500 nm) of the infrared absorbing layer is lower than 20%, and the internal transmittance in the visible light region of the infrared absorbing layer is higher than 90%. The solar control film according to claim 1. 前記ナノ粒子は、６フッ化物ナノ粒子、酸化タングステンナノ粒子、複合酸化タングステン粒子、およびそれらの組合せからなる群から選択されていることを特徴とする請求１あるいは２に記載の太陽光制御フィルム。   The solar control film according to claim 1 or 2, wherein the nanoparticles are selected from the group consisting of hexafluoride nanoparticles, tungsten oxide nanoparticles, composite tungsten oxide particles, and combinations thereof. 前記赤外線反射層は、銀、金、銅、クロム、およびそれらの合金からなる群から選択された少なくとも一種の金属を含んでいることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。   The said infrared reflective layer contains at least 1 sort (s) of metal selected from the group which consists of silver, gold | metal | money, copper, chromium, and those alloys. Solar control film. 前記赤外線反射層は、５ｎｍから２５ｎｍの範囲内の厚みを有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。   The solar control film according to any one of the preceding claims, wherein the infrared reflective layer has a thickness within a range of 5 nm to 25 nm. 前記赤外線反射層は、スパッタリングまたは蒸着によって堆積されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。   The solar control film according to any one of the preceding claims, wherein the infrared reflective layer is deposited by sputtering or vapor deposition. 前記赤外線反射層は、高屈折率を有する層間に挟み込まれていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。   The solar control film according to any one of the preceding claims, wherein the infrared reflective layer is sandwiched between layers having a high refractive index. 前記ナノ粒子は、１ｎｍから５００ｎｍの範囲内の直径を有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。   The solar control film according to any one of the preceding claims, wherein the nanoparticles have a diameter in the range of 1 nm to 500 nm. 前記ナノ粒子の濃度は、０．０１ｇ／ｍ２から５ｇ／ｍ２の範囲内にあることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。 The solar control film according to claim 1, wherein the concentration of the nanoparticles is in the range of 0.01 g / m 2 to 5 g / m 2 . 前記赤外線反射層および／または前記赤外線吸収層は、可撓性基板または剛性基板に堆積されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の太陽光制御フィルム。   The solar control film according to any one of the preceding claims, wherein the infrared reflecting layer and / or the infrared absorbing layer is deposited on a flexible substrate or a rigid substrate.
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